文档介绍：151黑体辐射
实验装置
绝对黑体单色辐出度按波长分布实验
在一定温度下，黑体的单色辐出度e0(λ,T)，仅是波长的函数，根据测量数据，可绘出单色辐出度e0(λ,T)与波长的变化曲线。
黑体
辐射谱
分析仪
础砸得粉碎，上一代人能取得有关自然知识的如此的神奇进展，应归功于人们从传统的思想束缚下获得的这一解放。”
▲ 爱因斯坦在庆祝普朗克六十岁生日的讲话
“他成了一个以伟大的创造性观念造福于世界的人”
§15-2 光电效应
1、实验装置
一、光电效应的实验规律
真空
阴极
阳极
2、实验现象
石英窗
紫外光
U
G
当紫外线照射在阴极时，电路接通后有电流通过，称为光电流 IS 。
A
K
实验发现：当UAK
；IS
达到饱和为止。
；当UAK = 0时， IS≠0 ；
另外IS还与入射光的频率有关，存在一红线频率ν0 ，入射光ν>ν0 , 瞬间产生IS ， ν<ν0 ,无IS 产生。
ua称为遏止电压。
当UAK = -Ua时， IS=0 ；
，IS
当UAK
k
k
3、实验规律
(1)当入射频率不变时，饱和光电流强度与入射光强度成正。
或者说：单位时间内从金属表面逸出的光电子数目N与入射光强成正比
IS=N e
相同入射光强度情况下，光电子的初动能与入射光频率有关。
（2）由于Ua的存在，说明电子逸出金属表面时具有一定的速度V.
则
U03
U02
U01
3
1
2
U
I
IS
0
相同入射光强度，不同频率。
不同频率，遏止电压不同，存在线性关系。
-Ua
1
2
U
I
IS2
0
相同频率，不同入射光强度。
光强
光弱
IS1
对于给定金属，实验指出遏止电压与入射光频率有线性关系。
金属普适常量
与金属有关常量
代入上式得
（3）对给定金属，当时，IS = 0 无光电效应。
（4）光电效应具有瞬时性，或着说响应速度很快10-9秒。
红限频率
0
CS
Na
Ca
当Ua= 0 时
或
铯
钠
钙
* 经典认为饱和电流应该与光强成正比，光强越大，饱和电流应该越大，光电子的初动能也该越大。与光的频率无关。但实验表明饱和电流不仅与光强有关而且与频率有关，光电子初动能也与频率有关。
二、经典理论的困难：
* 只要频率高于红限频率ν0 ，既使光强很弱也有光电流；频率低于红限频率时，无论光强再大也没有光电流。而经典认为有无光电效应不应与频率有关。
* 瞬时性。经典认为光能量分布在波面上，辐射到金属表面。吸收能量需要时间，即能量需要一个积累的过程。
三、爱因斯坦的光量子理论
1、爱因斯坦在能量子假说的基础上提出光子理论
认为光不仅在与物质相互作用时（发射和吸收）具有粒子性，而且在传播过程中也具有粒子性。
一个频率为的光子具有的能量
光的能流密度：不仅取决于单位
面积上的光子数 n ，还决定于频率。
一束光就是一束以光速c运动着的粒子流。这些粒子称为光量子，简称光子。
按照爱因斯坦的光量子理论可以圆满解释光电效应。
2、光电效应--------爱因斯坦解释
⑴ 光照射金属，金属中电子与光子发生相互作用，一个电子可一次性吸收一个光子的能量，不存在能量的积累，符合光电效应的瞬时响应性质。
⑵ 电子吸收光子的能量后，一部分用来克服逸出金属表面时逸出功，另一部分成为逸出金属后的初动能，与频率有关，与入射光强无关。
⑶ 由爱因斯坦方程，产生光电效应的最小能量为
⑷ 当频率一定时，由 S = n hν 得，光强越大，光电子数越多，即饱和电流与入射光强成正比。
在红限频率以下，无论光强有多大，都不会有电子逸出。
爱因斯坦方程
四、光的波粒二象性
光既有波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性。
其波动性用λ、ν 表述，而粒子性用E 、m 、P 表述。
由光子假设：
相对论质能关系：
光子的质量：
光子的能量、动量和质量为
所以，光子的静止质量为零。
因为：
光子的动量：
密立根1916年通过实验，证实了光量子的正确性，并求得
h=10-34 焦耳•秒。
光的波动性（  ）和粒子性（ p ）是通过普朗克常数联系在一起的。
光电效应的应用：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光电二极管等。
例15-2 用波长λ=，可产生光电效应。已知铯的逸出功A=,试计算
（1）钠黄光光子的能量、质量和动